Plano de Aula: Elementos de Máquinas Aplicadas 1

020823 Elementos de Máquinas Aplicadas 1 Plano de Aula Presença Chamada 1x no dia Início da aula 19h00 Chamada 19h40 3 Notas 1º bimestre 40 Lista 5 Prova 10 Trabalho Engrenagens Correias e Correntes 25 2º bimestre 40 Lista 5 Prova 10 Trabalho Eixos Chavetas e Acoplamentos 25 4 Trabalhos 1 Dimensionamento de um Sistema de Transmissão por engrenagens correias ou correntes 2 Dimensionamento de um sistema de transmissão por eixos com chavetas e acoplamentos 5 Trabalhos Grupo de até 3 pessoas Relatório Parcial 5 Relatório Final 10 Apresentação 10 6 Relatório Produto selecionado Funcionamento Elementos pertencentes Dados entrada Memorial de Cálculo Resultados 7 Apresentação Projeto selecionado Funcionamento Elementos Dados entrada Dimensionamento 8 Material Consulta 9 BUDYNAS Richard G NISBETT J Keith Elementos de máquinas de Shigley São Paulo Bookman 2011 NORTON Robert L Projeto de máquinas uma abordagem integrada 3 ed Porto Alegre Bookman 2013 Engrenagens Conceitos Gerais Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos 11 Engrenagens Helicoidais Engrenagens Cônicas Engrenagens Sem Fim Engrenagens Internas Engrenagens Planetárias 16 httpswwwyoutubecomwatchv4PkRAAx4dgo Engrenagens Dentes Retos Nomenclatura 17 O circulo primitivo ou de passo e um circulo teorico sobre o qual todos os calculos geralmente se baseiam seu diametro e o diametro primitivo Engrenagens Dentes Retos Nomenclatura 18 Os circulos primitivos de um par de engrenagens engrazadas sao tangentes entre si Engrenagens Dentes Retos Nomenclatura 19 O pinhao e a menor das duas engrenagens A maior e frequentemente chamada de coroa Engrenagens Dentes Retos Nomenclatura 20 O passo circular p e e igual a soma da espessura de dente com a largura de espacamento Engrenagens Dentes Retos Nomenclatura 21 O modulo m e a razao entre o passo diametral e o numero de dentes A unidade costumei ra de comprimento utilizada e o milimetro Engrenagens Dentes Retos Nomenclatura 22 O passo diametral P e a razao entre o numero de dentes da engrenagem e o diametro primitivo Engrenagens Dentes Retos Nomenclatura 23 O passo diametral P e a razao entre o numero de dentes da engrenagem e o diametro primitivo Engrenagens Dentes Retos Nomenclatura 24 A altura completa ht e a soma do adendo e dedendo Engrenagens Dentes Retos Nomenclatura 25 A folga c e a quantidade pela qual o dedendo em dada engrenagem excede o adendo da sua engrenagem par O recuo e a quantia pela qual a largura do espaço entre dentes excede a espessura do dente a este engrazado medida sobre os círculos primitivos Engrenagens Dentes Retos Nomenclatura 26 Atuação de engrenagens 27 𝑉1 𝑉2 ω1 𝑟1 ω2 𝑟2 ω1 𝑓1 2 π Atuação de engrenagens 28 T Fr F 𝑇 𝑟 Atuação de engrenagens 29 A razao da velocidade angular mV e igual a razao do raio de referencia primitivo da engrenagem de entrada para aquela da engrenagem de saida Atuação de engrenagens 30 A razao de torque ou o ganho mecanico mA e o inverso da razao de velocidades mV Um par de engrenagens e essencialmente um dispositivo de troca de torque por velocidade e viceversa Atuação de engrenagens linha de ação normal é tangente a ambas as circunferências de base ângulo de pressão medido na direção da engrenagem movida velocidade no ponto de referência primitivo adendo do pinhão ap raio de referência primitivo do pinhão rp ω engrenagem movida ccw tangente comum raio de referência primitivo da engrenagem rg circunferência de base da engrenagem circunferências de referência primitivas Exemplos Atuação de engrenagens 33 w1 20 rads D1 25mm D2 40mm T1 20Nm V1 V2 T2 Involuta 34 httpswwwtecsciencecom Atuação de engrenagens ω1 r1 Círculo de dedendo Círculo primitivo Círculo de base Involuta Círculo de adendo ω2 r2 P O2 O1 b d Atuação de engrenagens rb r cos φ pb pc cos φ Atuação de engrenagens rb r cos φ pb pc cos φ Atuação de engrenagens Linha de pressão Pinho engrenagem motora Coroa engrenagem movida ângulo de aproximação ângulo de afastamento ângulo de pressão medido na direção da engrenagem movida linha de ação normal comum é tangente a ambas as circunferências de base tangente comum raio de referência primitivo da engrenagem rg raio de referência primitivo do pinhão rp adendo do pinhão ap velocidade no ponto de referência primitivo φ movida ccw ωengrenagem ωpinhão motor cw circunferências de referência primitivas ponto de referência Ângulo de Pressão 40 Valores padronizados sao145 20 e 25 Lei fundamental de engrenamento a normal comum do perfil de dentes em todos os pontos de contato durante o engrenamento deve sempre passar por um ponto fixo na linha de centro das engrenagens chamado de ponto de referencia ângulo de pressão medido na direção da engrenagem movida linha de ação normal comum circunferências de cabeça adendo ângulo de afastamento ângulo de aproximação comprimento de ação Z arco de ação início do contato fim do contato distância entre centros C ωengrenagem movida ccw ωpinhão motor cw circunferências de referência ponto de referência Sistema de dente Ângulo de pressão φ graus Adendo a Dedendo b Profundidade completa 20 1P ou 1 m 125P ou 125 m 22 12 1P ou 1 m 125P ou 125 m 25 1P ou 1 m 125P ou 125 m Curto 20 08P ou 08 m 1P ou m Razão de Contato 43 Comprimento da linha de acao A razão de contato indica o número médio de dentes em contato Geralmente Entre 12 e 20 Atuaçao de engrenagens Trens de Engrenagens Trens de Engrenagens 46 Um trem de engrenagens e qualquer colecao de duas ou mais engrenagens acopladas Um par de engrenagens e portanto a forma mais simples de um trem de engrenagem e usualmente esta limitado a uma razao de cerca de 101 Os trens de engrenagens podem ser simples compostos ou epiciclicos Trens de Engrenagens Simples 47 Em um trem de engrenagens simples cada eixo carrega somente uma engrenagem Trens de Engrenagens Composto 48 𝐴 𝜋𝑟2 Trens de Engrenagens Composto 49 𝑚𝑣 𝑁2 𝑁4 𝑁3 𝑁5 Trens de engrenagens epiciclicos ou planetarios 50 Trens de engrenagens epiciclicos ou planetarios 51 httpsgeargeneratorcom Exemplos Fabricação de Engrenagens Fabricação de engrenagens 54 Fundição Sinterização Usinagem Fresagem Milling Fresa Caracol Hobbing Skiving Fabricação de engrenagens 55 httpswwwyoutubecomwatchvye2wumdIsBQ httpswwwyoutubecomwatchvvGPuDHCybx4 httpswwwyoutubecomwatchvB0XSsa79Y1w httpswwwyoutubecomwatchv0rnTh6c19HM httpswwwyoutubecomwatchv967vmGXJ0I httpswwwyoutubecomwatchvG5JnYjEBQV4 httpswwwyoutubecomwatchvcBbS5XJxWYM httpswwwyoutubecomwatchv0tHxOY3ALdc httpswwwyoutubecomwatchvs1TGXa3pB5M Lista 1 Lista 1 57 11 Calcule Dados w1 20 rads D1 25mm D2 50mm T1 120Nm V2 T2 Lista 1 58 Condição Engrenagens planetárias solar e anelar todas livres Determine na engrenagem anelar 12 rotação 13 torque Dados 𝑇𝑠 40𝑁𝑚 ω𝑠 20 𝑟𝑎𝑑 𝑠 𝑑𝑠 20𝑚𝑚 𝑑𝑝 40𝑚𝑚 Lista 1 59 14 Pesquise e apresente as vantagens e desvantagens de cada um dos processos de fabricação de engrenagens abaixo Fundição Escolha 1 tipo Usinagem Escolha 1 tipo Lista 1 60 15 Na Figura a engrenagem sol e a engrenagem de entrada sendo movida no sentido horario a 160 revmin A engrenagem anel e mantida estacionaria fixandose a estrutura Encontre a rotação em revmin bem como a direcao de rotacao do braco e da engrenagem 4 Lista 1 61 16 No exercício anterior a engrenagem sol está conectada via um eixo com a engrenagem 2 da figura abaixo Qual a rotação da engrenagem 5 Dados N2 30 N3 10 D4 25mm m5 125mm N5 16 Obrigado Boa Noite brunopferrerhotmailcom 62